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摘 要: 摘 要:隨著新工藝、新技術的發展,合一設備逐漸在油田原油集輸系統中廣泛應用,三相分離器作為合一設備中的一種,以其分離效果好,操作簡單,且安全可靠,適應油田發展的特點開始逐漸被推廣應用,本文著重介紹三相分離器的原理、現場應用情況及維護。 關鍵詞:工藝;原
摘 要:隨著新工藝、新技術的發展,合一設備逐漸在油田原油集輸系統中廣泛應用,三相分離器作為合一設備中的一種,以其分離效果好,操作簡單,且安全可靠,適應油田發展的特點開始逐漸被推廣應用,本文著重介紹三相分離器的原理、現場應用情況及維護。
關鍵詞:工藝;原油集輸;三相分離;應用
隨著油田的開發,油氣水三相分離器成為油田開發生產過程中最常用的設備之一,某采油廠A、B、C、D等4個轉油站為三合一、沉降罐組合流程,設計采用開式和密閉兩套流程,正常流程為開式流程,沉降罐檢修、清淤期間走密閉流程,作為密閉流程的最重要的設備,三相分離器分離、沉降的結果直接影響著轉油站正常的生產運行,本篇文章主要論述三相分離器的工作原理以及生產運行過程中容易出現的問題以及需要采取的預防措施。
1 三相分離器的結構及原理
三相分離器采用了重力沉降分離的原理,是一種利用原油中所含各物質的密度不同、粘度不同以及顆粒大小的不同,從而能把油、氣、水分別分離開來的大型設備,三相分離器的機械內部結構見下圖所示:
三相分離器從上圖可以看出,內部結構分為分離沉降室、緩沖油室、緩沖水室。從轉油站閥組間來的含水原油經過折流板打散后進入三相分離器,大部分含水原油在分離沉降室進行沉降,剩余部分的少量原油靠本身重力繼續進行沉降,氣體中的液體經過三相分離器內的填料捕霧器分離后,進入除油器、干燥器等設備后通過調壓、計量后供轉油站內加熱爐燃燒。油、水混合物在沉降段內停留一段時間后,因為液體本身密度的不同進行分層,污水沉積在設備的底部進入水室,原油因為比水輕在設備的上層,通過堰板進入油室。三相分離器的原油和污水通過運行壓力進入下一道工序進行處理。三相分離的優點是油、氣、水的分離效果很好,生產過程中油、水界面運行非常平穩,操作也非常簡單,易于生產單位管理,而且安全可靠。
2 工藝流程及操作
投產前檢查:檢查三相分離器的內部安裝構件、防腐層是否齊全完好,聚結板應完好無堵塞,內部構件之間連接應緊固無松動;檢查與三相分離器相連的油、氣、水管線是否按照工藝流程安裝準確無誤,工藝管線或設備上的閥門是否完好并可靈活操作,法蘭連接部位、設備密封部位是否連接緊固無松動并且密封完好無滲漏;檢查三相分離器的手孔、人孔等是否處于密閉狀態;檢查三相分離器油、水室的液面調節閥是否完好,靈活無卡頓堵塞,連桿機構是否靈活好用;檢查三相分離器集水管應通暢,集水管高度應適合;投產前進行檢測,檢測內容按照石油工業在用壓力容器檢驗標準執行,此外還應進行密封性試壓檢測,具體內容按照固定式壓力容器安全技術監察規程執行。
A、B、C、D 等4個轉油站在該設備使用過程中分為開式流程和密閉流程兩種工況。在開式流程下,設備作為普通的油氣分離器使用,此時,出水閥關閉,油水經浮子液面調節器流入大罐。在密閉流程下,作為三相分離器使用,摻水和外輸油直接從罐中泵抽。流程如下:
開式流程:油系統:閥組來油→三相分離器→沉降罐→外輸泵→流量計→外輸爐→外輸
水系統:沉降罐放水→摻水泵→流量計→摻水爐→摻水閥組
密閉流程:油系統:閥組來油→三相分離器→外輸泵→流量計→外輸爐→外輸水系統:三相分離器放水→摻水泵→流量計→摻水爐→摻水閥組
開式流程好管理,存在油氣損耗;密閉流程減少了油氣損耗,保護環境。生產單位可根據生產實際需要,選擇合適的流程。
3 現場應用情況及維護
3.1 應用情況:
A、B、C、D等4個轉油站4臺三相分離器投產運行已經超過 10年,現場運行狀況良好,設備的分離效果已經達到預期效果,滿足了生產的需要,其沉降和分離的效果與油、氣分離器和大罐沉降組合的效果相比有了很大的提高。由于采用三相分離器后運行流程為全密閉流程,從而避免了生產過程中的油和氣排放或者揮發到空氣中,保護了環境,也得到了回收利用;三項分離器的油、水室的液面調節閥采用浮子式連桿機構,自動化程度高,油、水界面通過調節閥自動調節即可得到很好的控制,操作簡單方便,降低了生產單位操作員工的勞動強度,保證了運行的可靠性。
3.2 運行過程中易出現的問題:
一是液面調節閥浮子式機械連桿機構經過長時間的運轉之后,因為強度問題,容易出現變形彎曲情況,造成機械連桿機構卡頓,這樣就出現了油室緩沖段、水室緩沖段出現錯誤液位狀況。二是液面調節閥的浮子在油、水中長期浸泡,容易出現銹蝕、穿孔狀況,致使浮子損壞浮不起來,使液面調節閥失去作用,檢查不到位的話會導致三相分離器無法正常運行。
3.3 對上述問題,可以采取以下措施:
一是加強液面調節閥的機械連桿機構。用扁鋼或是角鋼焊接在原來的機械連桿機構上,加強連桿機構的承載力。二是定期對液面調節閥進行全面檢修,更換銹蝕、穿孔的浮子。同時加強對三相分離器的進出口閥門的檢查,及時發現問題及時維修或是更換。
4 結論及認識
4.1、三相分離器在生產運行時,容易出現閥門老化、腐蝕等問題,影響三相分離器的正常運行。因此,必須加強對三相分離器的檢查、保養和維修工作,確保分離效果達到預期。
4.2、三相分離器的液面調節閥的機械連桿機構會因為長時間運行出現錯誤液位和卡頓現象,因此,必須加強對面調節閥的機械連桿機構的檢查,加強機械連桿機構,更換銹蝕、穿孔的浮子,保證生產能正常運行。——論文作者:孫學偉
參考文獻:
[1] 馮叔初.油氣集輸.石油大學出版社,2002.7:126-131